Ak sa nachádzate v oblasti priemyselného tesnenia – či už prevádzkujete námornú automatizáciu, výrobnú linku čerpadiel na mori alebo dokonca závod na spracovanie potravín, ktorý používa soľanku na báze soli – pravdepodobne ste mali problém nájsť tesnenie, ktoré sa po vystavení slanej vode rýchlo nerozloží. Ako niekto, kto strávil roky dodávaním Y-krúžkov FKM profesionálom presne v týchto sektoroch, to chápem: slaná voda je jedným z najtvrdších testovacích prostredí pre akýkoľvek tesniaci materiál.
Mnoho zákazníkov oslovuje otázky, prečo ich NBR Y-krúžky tak rýchlo zlyhávajú v slanej vode – spomínajú praskanie, napučiavanie, netesnosť práve vtedy, keď najviac potrebujú spoľahlivosť. Preto som chcel presne rozobrať, ako sa naše Y-krúžky FKM stavajú v drsnom prostredí so slanou vodou a prečo Táto výhoda nie je len o výbere prvotriedneho materiálu, je overená skutočným výkonom fiela.
Po prvé, ponechajme to jednoduché bez príliš zložitého žargónu. FKM je skratka pre Fluoroelastomer, však? Je to syntetický kaučuk, rovnaký ako NBR (nitril-butadiénový kaučuk), na ktorý väčšina ľudí ide ako prvý, najmä kvôli všeobecnému tesneniu. Ale tu je kľúčový rozdiel: keď NBR zasiahne slanú vodu - super vysoký obsah chloridu sodného, navyše často zmiešaný s chemikáliami, ako je chlór alebo vedľajšie produkty z morského rastu - robí niečo, čo sa nazýva hydrolytická degradácia. Ióny soli rozkladajú molekulárne väzby v NBR, čo vedie k opuchu, stvrdnutiu alebo zmäknutiu, ktoré ničí výkon tesnenia. Bol som svedkom zlyhania čerpadiel na pobrežnej plošine Mexického zálivu, pretože ich prstenec NBR narástol o 15 % len za 2 týždne vystavenia slanej vode. Preto vždy upozorňujem ľudí na konvenčný Y-krúžok z gumy NBR, keď pracujú s miernym, neslaným prostredím, ako sú bežné hydraulické vedenia v suchých skladoch alebo v systémoch sladkej vody. Ak sa však jedná o soľ, štandardná NBR nemôže odolať prevádzkovým prostrediam s vystavením soli.
V čom je FKM iný? Jeho molekulárna štruktúra je oveľa odolnejšia voči iónovému útoku. Polyméry FKM majú silné väzby uhlík-fluór, ktoré sa oveľa ťažšie lámu ióny slanej vody. Na rozdiel od NBR, ktorý absorbuje slanú vodu a napučiava a spôsobuje zlé nasadenie tesnenia, FKM po 1 000 hodinách v 3,5 % roztoku slanej vody absorbuje iba malú frakciu, napríklad menej ako 1 % (to je zhruba to isté ako voda v oceáne). Dokončili sme interné laboratórne testovanie: šarža Y-krúžkov FKM zostala ponorená každý mesiac a kontrolovali sme ich na prítomnosť slanej vody. Nenapučiavali viac ako 0,3 %, žiadne praskanie, žiadna zmena tvrdosti. Medzitým vzorky NBR, ktoré sme spustili? Po 3 mesiacoch napuchli o 12% a jedna vzorka dokonca praskla pri montáži.
Ale počkajte, nejde len o sedenie v slanej vode – je tu aj tlak a teplota, ktoré treba zohľadniť. Pre hydraulický systém na palube námorných plavidiel nie je slaná voda statická; tečie pod tlakom a niekedy sa mieša s olejom alebo inými chemikáliami. FKM sa tu drží oveľa lepšie ako NBR. NBR má tendenciu sa rýchlejšie rozkladať, keď kombinujete slanú vodu s tlakom a napučaný materiál NBR je náchylnejší na vytláčanie tesnenia pri zaťažení. Pevnosť v ťahu FKM (tak dobre drží pod napätím) je takmer dvojnásobná v porovnaní s NBR, takže dokáže zvládnuť toto mimoriadne namáhanie bez zlyhania. Jeden zákazník použil naše Y-krúžky FKM na sacom čerpadle slanej vody jachty, ktoré bežalo nepretržite dva roky s únikmi zaro a bez výmeny, a povedal mi, že krúžky NBR, ktoré predtým používali, je potrebné meniť každé 3 mesiace.
Viem však, že nie každá práca si vyžaduje FKM. Ak váš projekt vyžaduje prispôsobené veľkosti (vyrábame veľa vlastných dielov) a vaša expozícia slanej vode je veľmi mierna, ako malá zavlažovacia linka, z ktorej občas odteká soľ. Pre tieto prípady stále upozorňujem ľudí na náš Y-krúžok z prírodnej NBR gumy, ktorý som už spomenul, pretože je lacnejší a funguje skvele v prostredí s nízkym stresom a nízkym obsahom soli. A ak potrebujete prispôsobené prispôsobenie, či už je to NBR alebo iná guma, ponúkame prispôsobené NBR Y-krúžky a vlastné gumené Y-krúžky podľa požiadaviek na mieru – pracujeme so špecifikáciami, bez ohľadu na to, aké neobvyklé sú, takže nie ste nútení používať bežne dostupné produkty, ktoré nezodpovedajú dizajnu vášho systému.
Ale poďme do reality: existuje mylná predstava, že všetky FKM sú rovnaké a že to funguje pre každý scenár so slanou vodou. To nie je pravda. Ak pracujete s naozaj drsnou slanou vodou, do ktorej boli pridané chemikálie, ako je kyslá slaná voda (bežná v priemyselných soľankových systémoch) alebo slaná voda s chlórom z úpravy vody, potrebujete špecifickú kvalitu FKM. Naše FKM Y-krúžky používajú špeciálnu triedu, ktorá je formulovaná tak, aby odolala nielen slanej vode, ale aj týmto dodatočným chemickým prísadám. Niektoré produkty FKM nižšej kvality môžu v takom agresívnom chemickom prostredí zlyhať kvôli rozdielom v polymérnom zložení. Pri výbere dodávateľov tesnení sa odporúča preskúmať triedy FKM a vyžiadať si podporné údaje z testov. Na požiadanie sme schopní poskytnúť výsledky našich interných laboratórnych testov vzoriek FKM v slanej vode.
Ďalšia vec, na ktorú sa často pýtam: "Ako funguje FKM v studenej slanej vode?" Pretože morské prostredie môže byť dosť chladné, najmä v severných vodách. NBR sa stáva tuhým v chladných podmienkach, stráca pružnosť a stáva sa náchylným na praskanie. FKM zostáva flexibilný až do teploty približne -20 °C, čo je nižšia teplota ako pri väčšine teplôt oceánskej vody. Dokonca aj pre zariadenia nasadené v chladných pobrežných zónach. Takže aj keď je váš systém v chladnej pobrežnej oblasti, FKM Y-krúžky si zachovajú svoj tvar a utesnia, zatiaľ čo NBR by po opakovaných cykloch zmrazovania a rozmrazovania v slanej vode praskal.
Poďme sa teraz porozprávať o skutočných zlyhaniach, s ktorými som sa vyrovnal. Kontaktoval ma kontakt v závode na spracovanie morských plodov v súvislosti s hydraulickými tesneniami – mal problémy s hydraulickými tesneniami svojich dopravných pásov, ktoré boli neustále vystavené soľnému roztoku. Jeho predchádzajúci dodávateľ mu dal NBR Y-krúžky a tie presakovali tak zle, že si vynútili týždenné odstávky výroby kvôli výmene tesnenia. Poslali sme mu vzorku našich Y-krúžkov FKM a on mi o mesiac neskôr povedal, že potvrdili stabilnú prevádzku bez netesností a bežali šesť po sebe nasledujúcich týždňov bez zastavenia výroby kvôli údržbe tesnení. Pre takýto druh víťazstva žijeme.
Chcem tiež spomenúť, že je tiež dôležité poznamenať, že FKM je odolný v slanej vode, ale nie je nezničiteľný. Pre aplikácie, ktoré kombinujú vystavenie slanej vode s teplotami presahujúcimi 150 °C, bude potrebná alternatívna formulácia, ale väčšina aplikácií so slanou vodou je oveľa nižšia – lodné čerpadlá, hydraulické vedenia, systémy soľanky, všetky bežia pri teplotách pod 100 °C, čo naše FKM dokonale zvláda. A ak si nie ste istí optimálnym materiálom pre vašu aplikáciu, kontaktujte nás. Môžeme skontrolovať vaše pracovné podmienky, povedať vám, čo funguje, a dokonca vám poslať vzorky na testovanie.
Na konci dňa vytvára slaná voda ťažké prevádzkové podmienky. Nedostatočné utesnenie vedie k viac než netesnostiam: má za následok prestoje zariadenia, stratu produktu a dodatočné prevádzkové náklady. To je dôvod, prečo sme strávili roky zdokonaľovaním našich Y-krúžkov FKM, aby odolali týmto drsným prostrediam, pričom sme stále ponúkali možnosti NBR tam, kde je to vhodné.
Ak ste unavení z predčasného zlyhania tesnenia v slanej vode, alebo potrebujete vyrobené Y-krúžky na mieru, aby presne zodpovedali vašim systémovým požiadavkám, neváhajte nás kontaktovať. Pomôžeme vám identifikovať správne riešenie tesnenia s priamou technickou diskusiou namiesto humbuku v oblasti predaja.
Referencie
- Správa bezpečnosti a ochrany zdravia pri práci. (2021). Chemická odolnosť elastomérov. Ministerstvo práce USA.
- Spoločnosť automobilových inžinierov. (2019). Tesniace materiály pre námorné hydraulické systémy. SAE International.
- Združenie výrobcov gumy. (2020). Hydrolytická degradácia syntetických kaučukov v slanej vode. Technický bulletin RMA.
